(57)【要約】【課題】相対性理論が直接的に導かれるような、拡張されたシュレーディンガーの波動方程式を見つけるとともに、重力子をつくる方法を開発し、重力を電磁力に代わる動力源として提供しようとするものである。【解決手段】空間内を運動する物体の運動量に基いて発生するものがドゥブロイの物質波である。この場合に、静止状態を時間軸方向への運動ととらえて、新たにこれから発生する基準波動と呼称される波動を考え、その基準波動の波長を時間・空間の基準と仮定すると相対性理論が導かれて、しかもそれから得られる重力場方程式は線形であることが判明し、且つその解となる重力波またはこれを量子化した重力子は、４つの電磁波を合成して得られるものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁力に代えて重力を動力源とすべく、空間内を運動する物体の運動量に基いて発生する波動の波長を定義するドゥブロイの物質波において、基準波動と呼称される波動から導かれる波数をシュレーディンガーの波動方程式に付加して、静止状態にある質点が静止エネルギーｍｃ２を有することを導き、さらに前記基準波動の波長を質点ｍの存在する場所における時間の速さ、空間の大きさを測る指標として用いることにより、特殊相対性理論が示す運動する物体の時間の遅れ、空間の収縮、質量の増大を示すことを特徴とする線形重力場を用いて光と重力場を統一する方法。
【請求項２】
上記した基準波動の波長を質点ｍの存在する場所における時間の速さ、空間の大きさを測る指標として用いることにより、重力場を無重力場に変換する座標変換が、天文学における脱出速度の概念を用いる瞬間等価原理と呼称される原理を用いて、瞬間的に等速度の変換をもたらす座標変換であることを特徴とする請求項１に記載の線形重力場を用いて光と重力場を統一する方法。
【請求項３】
上記した瞬間等価原理と重力場における光速度を用いて、一般相対性理論におけるシュバルツシルドの線素が導かれることを特徴とする請求項２に記載の線形重力場を用いて光と重力場を統一する方法。
【請求項４】
上記した重力場において、光速度とプランク定数の間に比例関係のあることを特徴とする請求項３に記載の線形重力場を用いて光と重力場を統一する方法。
【請求項５】
上記した基準波動の波長を質点ｍの存在する場所における時間の速さ、空間の大きさを測る指標として用いることにより、物体の速度が光速度を超える場合の座標変換のあり方を定める超光速ローレンツ変換と呼称される座標変換を導き、さらにこの超光速ローレンツ変換を用いて、点粒子の重力に基づく自己エネルギーが無限大に発散することなく静止エネルギーに一致することを示す、修正された万有引力のポテンシャル、修正された万有引力の公式を導くことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の線形重力場を用いて光と重力場を統一する方法。
【請求項６】
上記した線形重力場において、重力波を電磁波の一種とみなして、古典的な電荷の自己エネルギーが発散しないことを示す電荷と質量との間の変換公式を求めるとともに、この変換公式からマクスウェルの電磁方程式を用いて線形重力場方程式を導くことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の線形重力場を用いて光と重力場を統一する方法。
【請求項７】
上記した重力波を電磁波の一種とみなす場合において、９０度の位相差のある電磁波を２つ合成することでスピン１の光子をつくり、併せて、この光子とは１８０度電界磁界に位相差のある別の光子をつくり、両光子を合成することによって、電磁波の合成のみから得られるスピン２の重力子を導くことを特徴とする請求項６に記載の線形重力場を用いて光と重力場を統一する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、理論物理学における統一理論に関し、特に光と重力場の統一を可能にして、電磁力に代わる動力源として重力を提供することにより、人工的につくりだされた重力場を使った運搬用具等の広範囲な技術に活用することができる、線形重力場を用いて光と重力場を統一する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、光と重力場の統一理論といえばカルーツァとクラインの５次元統一場理論や超ひも理論などがあった。しかし、これらは数学的には矛盾なく説明できても実験で実証したり、直接に重力子をつくりだす方法を示すことはできなかった。
【非特許文献１】山本祐靖著「電磁場・存在の一形態」産業図書株式会社
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  光と重力場の統一を行うには、数学的に容易に解が得られ、またその正否を実証することができる線形の重力場方程式が求められる。ところがアインシュタインの相対性理論から導かれる重力場方程式は非線形であるので、アインシュタインの相対性理論と矛盾しない新たな理論をつくり、しかもその理論から線形の重力場方程式が導かれることが必要である。【０００４】  本発明は、このような理論をつくりだすために、量子力学におけるシュレーディンガーの波動方程式を拡張する方法を採用するものであるが、拡張された波動方程式から相対性理論を導くためには、時間・空間の基準が必要である。なお従来のこの基準は、ニュートン力学における時間・空間が用いられており、粒子には適用できても波動に適用することはできないものである。【０００５】  また一般相対性理論が等価原理から導かれたように、本発明においても等価原理に代わる原理が必要である。すなわち等価原理をそのまま用いたのでは、無重力場から重力場に座標変換する際に、加速度のある座標変換が導かれ、その結果、非線形の重力場方程式が導かれることになる。さらに等価原理に代わるこの原理を、重力場をもった物体に接近させた状態で用いるためには、物体の速度が光速度を超える場合の座標変換が必須要件となるが、このような座標変換はアインシュタインの相対性理論においては見い出されていなかった。さらにまたアインシュタインが重力場方程式を導くにあたってよりどころとした万有引力のポテンシャルは、距離をゼロに設定すると無限大に発散してしまうという難点があった。【０００６】  さらには重力波が光速で伝播することから、重力波は電磁波の一種であると考えられるが、この場合の電磁波はマクスウェルの電磁方程式によって記述される。ここで電荷と質量との間の変換公式が得られれば、この電磁方程式から線形の重力場方程式が得られることになる。なおこの変換公式は未だ発明されていない。【０００７】  続いて重力波またはそれを量子化した重力子を電磁波から合成する具体的な方法が示されれば、人工的に重力場をつくることができ、電磁力に代わって重力を動力源とする技術が生まれるが、この具体的な方法は未だ発明されていない。【０００８】  そこで本発明は、相対性理論が直接的に導かれるような、拡張されたシュレーディンガーの波動方程式を見つけるとともに、重力子をつくる方法を提案することにより、人工的につくりだされた重力場を使った運搬用具等の広範囲な技術に貢献することが可能な、線形重力場を用いて光と重力場を統一する方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は上記した課題を解決し、電磁力に代わって重力を動力源として提供すべく発明されたもので、請求項１に記載の本発明は、空間内を運動する物体の運動量に基いて発生する波動の波長を定義するドゥブロイの物質波において、基準波動と呼称される波動から導かれる波数をシュレーディンガーの波動方程式に付加して、静止状態にある質点が静止エネルギーｍｃ２を有することを導き、さらに前記基準波動の波長を質点ｍの存在する場所における時間の速さ、空間の大きさを測る指標として用いることにより、拡張された時間を含むシュレーディンガーの波動方程式を得て、特殊相対性理論が示す運動する物体の時間の遅れ、空間の収縮、質量の増大を示すことを特徴とするものである。【００１０】  請求項２に記載の本発明は、基準波動の波長を質点ｍの存在する場所における時間の速さ、空間の大きさを測る指標として用いることにより、天文学における脱出速度の概念を用いる瞬間等価原理と呼称される原理を用い、瞬間的に等速度の変換をもたらす座標変換によって、重力場を無重力場に変換できることが示されることを特徴とするものである。【００１１】  請求項３に記載の本発明は、上記した瞬間等価原理と重力場における光速度を用いて、一般相対性理論におけるシュバルツシルドの線素が導かれることを特徴とするもので、これにより本発明が一般相対性理論と矛盾しないことが示されるものである。【００１２】  請求項４に記載の本発明は、上記したシュバルツシルドの線素が導かれ、且つ重力場が存在する場合に、光速度とプランク定数の間に比例関係のあることを特徴とするものである。【００１３】  請求項５に記載の本発明は、基準波動の波長を質点ｍの存在する場所における時間の速さ、空間の大きさを測る指標として用いることにより、物体の速度が光速度を超える場合の座標変換のあり方を定める超光速ローレンツ変換と呼称される座標変換を導き、さらにこの超光速ローレンツ変換を用いて、修正された万有引力のポテンシャル、修正された万有引力の公式を導くことを特徴とするもので、これによって点粒子の重力に基づく自己エネルギーが無限大に発散することなく、静止エネルギーに一致することが示される。なおまた万有引力のポテンシャルは、距離がゼロであっても無限大に発散しないことは勿論である。【００１４】  請求項６に記載の本発明は、線形重力場において、重力波を電磁波の一種とみなして電荷と質量との間の変換公式を求めるもので、この変換公式から古典的な電荷の自己エネルギーが発散しないことが導かれ、且つマクスウェルの電磁方程式を用いて線形の重力場方程式が導かれることを特徴とするものである。【００１５】  請求項７に記載の本発明は、重力波を電磁波の一種とみなす場合において、９０度の位相差のある電磁波を２つ合成することでスピン１の光子をつくり、同時にこの光子とは電界磁界に１８０度位相差のある別の光子をつくり、両光子を合成することによってスピン２の重力子をつくりだせることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】  基準波動および瞬間等価原理を導入し、それによって相対性理論を導くことにより、相対性理論と矛盾しない波動方程式を導くことができる。すなわち相対性理論はマクロ現象を説明し、波動方程式はミクロ現象を説明するわけであるから、マクロ現象とミクロ現象を統一的に説明することができるようになった。例えば万有引力の公式はマクロ現象を説明するもののひとつであるが、距離がゼロとなる場合には無限大に発散するために使用できないのが難点であったが、修正された万有引力の公式を用いると、距離がゼロであっても無限大に発散しないので、この修正された万有引力の公式はミクロ現象を説明する際にも使用できる。【００１７】  また電荷と質量との間の変換公式から線形重力場方程式を導き、さらには重力波またはそれを量子化した重力子を電磁波から合成する具体的な方法を示すことにより、電磁波を用いて重力場をコントロールする技術を確立することができた。さらにまたこの変換公式により、古典的な電荷の自己エネルギーが発散しないことが導かれた。【００１８】  したがって、人工的につくりだされた重力場を使った運搬用具、ロケット工学における姿勢制御装置、重力の軽減効果を応用した建築建造技術、重力場の制御による垂直離着陸が可能な飛行体等の様々な分野において、本発明の上記した理論から導かれた技術を広範囲に活用することができるという多大な効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  基準波動を有する波動関数にエネルギー演算子を施し、併せてこの基準波動の波長を運動時と静止時の場合について比較計算をすれば、基準波動から特殊相対性理論が導かれることが示される。瞬間等価原理から得られる座標変換を静的で球対称なる重力場の線素の計算に用いる場合に、静止状態にある質点と質点の表面から動径方向に発射される光を例にとれば、シュバルツシルドの線素が導かれることが示される。その際に９０度の位相差のある電磁波を２つ合成して、その角運動量を空間中の電荷に与えるトルクを用いて計算すれば、それがスピン１の光子であるかどうかを確定できる。合成されたこの電磁波とは１８０度電界磁界に位相差のある別の光子をつくり、両光子を合成してその変位が１８０度回転に対して不変であるかどうかを確認すれば、それがスピン２の重力子であるかどうかを確定できる。
【実施例】
【００２０】  基準波動を有する波動関数にエネルギー演算子を施したところ、静止状態にある質点が静止エネルギーｍｃ２（但し、ｍは質量を表し、ｃは光速度を表す）を有することが示された。この基準波動の波長を運動時と静止時の場合について比較計算してみたところ、運動する物体の時間の遅れ、空間の収縮、質量の増大などが示され、それらの値は特殊相対性理論から得られる値と正確に一致した。これらは基準波動から特殊相対性理論が導かれたことを示している。【００２１】  また瞬間等価原理から得られる座標変換を静的で球対称なる重力場の線素の計算に用いる場合に、静止状態にある質点を例にとったところ、この線素における時間軸方向の係数の値が求められた。続いて同計算において質点の表面から動径方向に発射される光を例にとったところ、この線素における動径方向の係数の値が求められた。その結果、これらの係数の値を示す線素はシュバルツシルドの線素そのものであることが示された。すなわちこの原理からは、一般相対性理論が導かれることが示された。【００２２】  さらにまた９０度の位相差のある電磁波を２つ合成して、その電磁波が空間中の電荷に与えるトルクを用いて、角運動量を計算してみたところ、合成されたこの電磁波はスピン１なる角運動量をもつ光子であることが判明した。さらに合成されたこの電磁波とは１８０度電界磁界に位相差のある別の光子をつくり、両光子を合成してみたところ、４重極的変位が現われた。この変位は１８０度回転に対して不変であり、両光子の合成によって得られる電磁波を量子化すると、スピン２なる角運動量をもつ重力子を得ることができた。【００２３】  したがって本発明は、上記から導かれた理論によって、重力を電磁力に代わる動力源として提供することができるので、人工的につくりだされた重力場を使った運搬用具、ロケット工学における姿勢制御装置、重力の軽減効果を応用した建築建造技術、重力場の制御による垂直離着陸が可能な飛行体等の様々な分野において、広範囲な貢献をすることができるものである。